湖北省荆州市监利县大垸高级中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖北省荆州市监利县大垸高级中学2022年高三物理期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 某人横渡一河流，船划行速度和水流动速度一定，此人过河最短时间为t1；若此船用最短的位移过河，则需时间为t2，若船速大于水速，则船速与水速之比为 A．      B．       C．      D． 参考答案： A 2. 如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时， 将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度h/2处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（    ） A．两小球落地时的速率相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量 D．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等 参考答案： C 3. 下列物理量中是矢量的是（　　） A．路程 B．动能 C．速率 D．磁感应强度 参考答案： D 解：ABC路程、动能、速率只有大小没有方向，都是标量，故ABC错误． D、磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，故D正确． 故选：D 4. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1 由火线和零线并行绕成. 当右侧线圈L2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路. 仅考虑L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 (A) 家庭电路正常工作时,L2 中的磁通量为零 (B) 家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变 (C) 家庭电路发生短路时,开关K 将被电磁铁吸起 (D) 地面上的人接触火线发生触电时,开关K 将被电磁铁吸起 参考答案： ABD 5. （单选）如右图，把酒精灯放在肥皂液薄膜前，从薄膜上可看到明暗相间的条纹，能解释这一现象产生原因的是示意图（图中实线、虚线为光照射到薄膜上时，从膜的前后表面分别反射形成的两列波） 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则： （1）蜡块的所做运动为　   　 A．匀速直线运动 B．匀变速直线运动 C．曲线运动 （2）蜡块的运动速度为    　cm/s． 参考答案： （1）A； （2）5 【考点】运动的合成和分解． 【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动． （2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度． 【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确． 故选：A （2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s 故答案为：（1）A； （2）5 7. 氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射      种频率的光子。辐射光子的最大能量为         。 参考答案： 8. 一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。 (1)   根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系, 为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号） A.作x2-t图像   B.作x-t2图像    C.作图像 (2)   请按合理的方案在图乙中完成图像； (3)   根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字） 参考答案： .(1)B  (2)略  （3）9.60 9. 密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的 _________增大了. 该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如题12A-1 图所示,则T1 _________(选填“大于冶或“小于冶)T2. 参考答案： 10. 如图所示，水平设置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好。棒的电阻r=2Ω，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻为R=2Ω的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为            W，此时电压表读数为           V。 参考答案： 3   5 解析：棒达到稳定速度1.5m/s时，金属棒MN下半段产生的感应电动势Bdv=3V，灯泡中电流I=1A，金属棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率为P=Fv=2×1.5W=3W。金属棒MN下半段两端点电压为2V，电压表读数为3V+2V=5V。 11. 如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为           ；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是           （空气阻力不计）。 参考答案： T=3mg（2分），先增大后减小 12. 如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。 （1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。 （2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。 参考答案： （1）qR/N, （2）qR/2NS 解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ= qR/N。 （2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ= qR/N，联立解得B＝qR/2NS。 13. 一卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v，若地球质量为M，引力常量为G，则该卫星的圆周运动的半径R为        ；它在1/6周期内的平均速度的大小为        。 参考答案： ； 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在实验室中利用下列器材测量一个层叠电池的电动势和内电阻。 A．电压表V B．安培表A C．滑动变阻器R（0～50Ω，4.5A） D．定值电阻R0（阻值5Ω） E．开关与导线若干 ①该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路，请按照电路图在乙图上将实物连线补充完整． ②开关闭合前，将滑动变阻器的滑片P置于右端。 ③下表为滑片从右端逐次向左移动到不同位置点时测得的U、I值。该同学将测得的数据在U-I坐标中描点连线（图丙）。请根据图线求得该电池的电动势E=_________V，内电阻r=__________Ω。（保留两位有效数字） ④从表中数据可判断在相邻位置点_________之间电路一定存在故障，（填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”），并分析该处故障产生的原因是____________________。 参考答案： ①如图 （2分，量程选错的不给分） ③8.9（9.0也正确，2分）   9.8~10 （2分） ④b c    （2分） 滑动变阻器在该处断路（答“滑片在该处接触不良”的也正确） 15. 为了测量木块与木板间动摩擦因数μ，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离．位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图所示． ①根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=　0.4　m/s，木块加速度a=　1　m/s2； ②为了测定动摩擦因数μ，还需要测量的量是　斜面倾角　；（已知当地的重力加速度g） ③为了提高木块与木板间动摩擦因数μ的测量精度，下列措施可行的是　A　 A．A点与传感器距离适当大些 B．木板的倾角越大越好 C．选择体积较大的空心木块 D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻． 参考答案： 【考点】： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系． 【专题】： 实验题． 【分析】： （1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度； （2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ； （3）为了提高木块与木板间摩擦力因数μ的测量精度，可行的措施是A点与传感器位移适当大些或减小斜面的倾角． ： 解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=， 0.2s末的速度为：， 则木块的加速度为：a=． （2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ 得：所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ （3）根据（2）的分析可知，在实验中，为了减少实验误差，应使木块的运动时间长一些，可以： 可以减小斜面的倾角、增加木块在斜面上滑行的位移等，传感器开始的计时时刻不一定必须是木块从A点释放的时刻．故A正确，BCD错误． 故选：A 故答案为：①0.4，1；②斜面倾角（或A点的高度）；③A 【点评】： 解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式，从而确定所需测量的物理量． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）   （1）求该星球表面附近的重力加速度;   （2）已知该星球的半径r与地球的半径R之比为1:4，求星球的质量M星与地球质量M地之比。 参考答案： (1)设竖直上抛小球初速度，由匀变速速度公式得：      地球表面：     ---------------①（3分） 星球表面：   --------------②（3分） 联解①②式得：  --------------③（1分） 小球在地球或星球表面附近受到的万有引力等于小球重力，得： 星球表面附近：   ---------④（3分） 地球表面附近：  ------------⑤（3分） 联解③④式得：    17. （7分）如图所示，一光滑的定滑轮通过一轻绳系住两物体A、B。A重200N，B重100N。B摆到最高点时，绳子与竖直方向夹角为60°，求物体A在B摆到最高点时对地面的压力。 参考答案： 解析： 18. )如图所示，一轻质弹簧两端连接着物体A和物体B，放在光滑的水平面上,水平速度为V0的子弹射中物体A并